Czym jest wulkanizacja?

Właściwości kauczuku poprawiają się, gdy łączymy go z niektórymi substancjami chemicznymi, takimi jak siarka i siarkowodór.

Wulkanizacja jest procesem chemicznym, podczas którego następuje przetworzenie kauczuku naturalnego lub pokrewnych polimerów w bardziej trwałe materiały poprzez dodanie siarki lub innych równoważnych środków lub przyspieszaczy. Te dodatki modyfikują polimer, tworząc wiązania poprzeczne (mostki) pomiędzy poszczególnymi łańcuchami polimerowymi. Zakres sztywności wulkanizowanej gumy zależy od ilości dodanej siarki. Na przykład, opona gumowa zawiera 3 do 5% siarki.

Podstawowe zalety wulkanizacji

  • Ma dobrą wytrzymałość na rozciąganie i rozciągliwość.
  • Ma doskonałą sprężystość, tj. powraca do pierwotnego kształtu, kiedy usuwa się obciążenie odkształcania.
  • Ma niską skłonność do absorpcji wody.
  • Ma większą odporność na utlenianie i ścieranie.
  • Jest lepszym izolatorem elektrycznym.
  • Jest odporny na rozpuszczalniki organiczne (petro, benzen), tłuszcze i oleje.
  • Ma niewielką kleistość.
  • Ma użyteczny zakres temperatur od -40 do 100 ºC.

Wulkanizacja

Guma w takiej lub innej formie stała się niezwykle powszechną częścią codziennego  życia na świecie. Wulkanizowana guma jest naturalnym elastomerem, który stał się bardziej trwały  dzięki biochemicznemu procesowi, który utwardza kauczuk. Jest to jedna z najmocniejszych i najtrwalszych form gum na świecie.

Proces

Płynna guma ma dodaną siarkę, a następnie podgrzewana jest w wysokiej temperaturze. Ciepło pozwala na zmianę wiązań chemicznych już w gumie, stając się silniejszym, gdy do mieszaniny dodaje się siarkę i wprowadza się do wulkanizowanej gumy. Wulkanizacja chemicznie łączy gumę i siarkę. Przy wysokim ciśnieniu i wysokiej temperaturze, atomy siarki tworzą połączenia lub mosty między długimi łańcuchami cząsteczek kauczuku. Zwiększa to wytrzymałość i trwałość gumy oraz zmniejsza jej lepkość. Dzięki temu kauczuk zachowuje swoją elastyczność w znacznie szerszym zakresie temperatur. Dzięki temu kauczuk wulkanizowany jest bardziej przydatny dla wielu celów.

Siła

Przed odkryciem wulkanizacji kauczuk naturalny mógł zostać skoagulowany kwasem i stał się plastyczny, dzięki czemu można go odkształcić i formować. W wysokich temperaturach, kauczuk lepi się lub topi. W niskich temperaturach, kauczuk staje się kruchy. Te cechy sprawiły, że tego typu guma była niepraktyczna w zastosowaniach przemysłowych. Kiedy wulkanizuje się kauczuk, zostaje on usieciowany w swojej strukturze chemicznej na poziomie atomowym. To połączenie silniejszych wiązań powoduje, że kauczuk wulkanizowany jest ponad 10 razy silniejszy niż kauczuk naturalny. Jest to jedna z największych zalet wulkanizowanej gumy, ponieważ pozwala ona na stosowanie gumy w produkcji bardziej wytrzymałych produktów, ponieważ mogą one wytrzymać więcej obciążeń.

Wulkanizowana guma zaczęła być używana do wytwarzania szerokiej gamy produktów. Do najczęstszych należą  opony samochodowe, uszczelki i uszczelki gumowe, pasy transmisyjne, podeszwy butów i krążki hokejowe. W każdym przypadku, wyniki są dokładnie takie same, tworząc nowe wiązania chemiczne w ciekłej gumie i tworząc substancję, która jest silniejsza i bardziej sztywna, która wciąż zachowuje elastyczność wstępnie zwulkanizowanego kauczuku.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *